DE2904158C2 - Einspritzdüse für einen Schneckenzylinder einer Kunststoff-Spritzgießmaschine oder einer Heißkanal-Spritzgießform mit einer eingesetzten Siebhülse - Google Patents

Description

a) Die Siebhüise (22) weist in an sich bekannter Weise eine zylindrische Mantelfläche (24) auf, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Zentralbohrung (14), wobei die Siebbohrungen (32) in die Mantelfläche (24) münden;

b) die zur Austrittsbohrung (12) des Düsengehäuses (10) weisende Stirnwand (26) der Siebhülse (22) ist in an sich bekannter Weise geschlossen und kegelförmig ausgebildet;

c) das Eintrittsende des Düsengehäuses (10) weist eine stirnseitig offene Ringschultcr (18) auf, in welche ein am Einlaßende der Siebhülse (22) radial nach außen stehender Ringflansch (20) 7ur ausschließlichen Halterung und Abdichtung der Siebhülse (22) in dem Düsengehäuse (10) durch die Verschraubung des Düsengehäuses Jo (10) mit dem Schneckenzylinder oder der Heißkanal-Spritzgießform eingepreßt ist.

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine ähnliche Einspritzdüse ist aus der DE-GmS 76 32 102 bekannt. Bei dieser bekannten Einspritzdüse ίο kann das Düsengehäuse unmittelbar am Schneckenzylinder einer Spritzgießmaschine oder in einer Heißkanal-Spritzgießform festgelegt werden, wobei die Einspritzdüse die Siebhülse aufnimmt, ohne daß eine wesentliche Verlängerung des Düsengehäuses oder ein Zusatzbauteil erforderlich ist. Es treten auch keine Probleme einer unzureichenden Abdichtung der Befestigung des Düsengehäuses am Schneckenzylinder oder der Spritzgießform auf. Der Außendurchmesser der Siebhülse entspricht dem Innendurchmesser der Zentralbohrung der Einspritzdüse, so daß sich die Siebhülse an der Zentralbohrung allseitig abstützt. Die einzelnen Siebbohrungen münden jeweils in Längsschlitze, die in die Außenseite der Siebhülse eingesenkt sind, so daß die durch die Siebbohrunger. austretende Spritzgußmasse durch die verhältnismäßig engen Längskanäle in Richtung zur Austrittsbohrung der Einspritzdüse strömt. Dadurch ist kein ganz gleichmäßiger Austritt der Spritzgußmasse in die Austrittsbohrung gewährleistet. Häufig sind, insbesondere bei kritischen Farben, wie Schwarz, noch beim fertigen Produkt die aus den einzelnen Längsschlitzen stammenden Stränge zu erkennen. Ferner hat die Siebhülse der bekannten Düse einen verhältnismäßig hohen Strömungswiderstand, da sich Siebbohrungen nur in bestimmten gegenseitigen Mindestabständen im Bereich der Längsschlitze befinden können und die Längsschlitze selbst einen nicht unerheblichen Strömungswiderstand besitzen. Außerdem werden in den Längsschlitzen und in anderen Bereichen der bekannten Einspritzdüse tote Ecken gebildet, in denen sich Spritzgußmasse festsetzen und dort einbrennen kann. Dieses eingebrannte Material führt häufig zu einer Verfärbung der Spritzgußmasse. Darüber hinaus tritt bei der bekannten Einspritzdüse wegen der relativ komplizierten Strömungswege eine unerwünschte Friktionserwärmung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse der nach der DE-GmS 76 32 102 vorbekannten Art unter Beibehaltung der genannten Vorteile so zu verbessern, daß die durch die Siebbohrungen der Siebhülse durchgetretene Spritzgußmasse frei von weiteren Hindernissen im Strömungsweg abströmen kann, wobei eine sichere Halterung und Abdichtung der Siebhülse im Bereich des Düsengehäuses ohne durch Führungen oder Passungen zwischen Siebhülse und Düsengehäuse bedingte Spalte erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Einspritzdüse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch folgende Merkmale:

a) Die Siebhülse weist in an sich bekannter Weise eine zylindrische Mantelfläche auf, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Zentralbohrung, wobei die Siebbohrungen in die Mantelfläche münden;

b) die zur Austrittsbohrung des Düsengehäuses weisende Stirnwand der Siebhülse ist in an sich bekannter Weise geschlossen und kegelförmig ausgebildet;

c) das Eintrittsende des Düsengehäuses weist eine stirnseitig offene Ringschulter auf, in welche ein am Einlaßende der Siebhülse radial nach außen stehender Ringflansch zur ausschließlichen Halterung und Abdichtung der Siebhülse in dem Düsengehäuse durch die Verschraubung des Düsengehäuses mit dem Schneckenzylinder oder der Heißkanal-Spritzgießform eingepreßt ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung können in die zylindrische Mantelfläche beliebig viele Siebbohrungen in beliebiger Anordnung münden, wobei weder auf Längsschlitze noch auf Stützstege od. dgl. Rücksicht genommen werderrmuß. Die allseitig aus der Mantelfläche der Siebhülse austretende Spritzgußmasse kann sich in einem zwischen der Mantelfläche der Siebhülse und der Innenwand der Zentralbohrung gebildeten weiten Ringkanal vermischen und praktisch unbehindert zur Austrittsbohrung der Einspritzdüse strömen. Dadurch wird trotz hervorragender Filterwirkung in bezug auf in der Spritzgußmasse enthaltene Fremdkörper ein geringstmöglicher Strömungswiderstand und eine hervorragende Durchmischung der aus der Siebhülse austretenden Spritzgußmasse erreicht. Außerhalb der Siebhülse ergeben sich keine toten Ecken oder Hindernisse. Die Strömungswege sind außerordentlich einfach, so daß die Entstehung von Friktionswärme vernachlässigt werden kann. Die Erfindung kann praktisch auf jede Form von Einspritzdüsen und bei jedem Schneckendurchmesser von Spritzgießmaschinen oder Extruderpressen angewendet werden.

In der in die Siebhülse einströmenden Spritzgußmasse enthaltene Schwerstoffe gelangen bevorzugt in den in der ausgebauchten Stirnwand gebildeten Raum und sammeln sich dort an, während die Spritzgußmasse radial zu den Siebbohrungen strömt und durch diese austritt. An der Außenseite der Siebhülse ergibt die

konische Form ebenfalls einen günstigen Strömungsverlauf zur Austrittsbohrung der Spritzdüse hin, insbesondere dann, wenn das dem stirnseitigen Ende der Siebhülse gegenüberliegende Ende der Zentralbohrung auch in diesem Bereich etwa parallel zur Außenfläche der Siebhülse geführt ist.

Ein weitgehend unbehinderter Strömungsweg der Spritzgießmasse von den Siebbohrunge^r. zur Austrittsbohrung der Einspritzdüse wird insbesondere dadurch erzielt, daß der radial nach außen stehende Ringflansch in die Ringschuher am Eintrittsrand der Einspritzdüse zur ausschließlichen Halterung und Abdichtung der Siebhülse in der Einspritzdüse eingepaßt ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß in dem die Siebhülse umgebenden Ringkanal im Inneren der Zentralbohrung sich keinerlei die Strömung behindernde Teile zum Abstützen Jer Siebhülse befinden. Die Halterung und Abdichtung erfolgt ausschließlich durch den erwähnten Ringflansch, der sehr genau in die dafür vorgesehene Ringschulter eingepreßt werden kann, so daß sich ein absolut fester Sitz ergibt. Sobald die Spritzdüse an den anschließenden Plastifizierzylinder oder die Spritzgießform angeschraubt ist, drückt der bzw. die letztere von der entgegengesetzten Seite gegen den Ringflansch, so daß die Siebhülse sich in keiner Richtung verschieben kann. Bei dieser Konstruktion wirken sich etwaige Exzentrizitäten zwischen Ringflansch und Hülse nicht nachteilig aus.

Bei bekannten Einspritzdüsen kommt es während der Dekompression nach dem Spritzvorgang manchmal vor, daß sich die in der Zentralbohrung lose geführte Siebhülse in den Plastifizierzylinder hinein verschiebt. Dieser sehr lästige Vorgang wird durch die erfindungsgemäße Halterung der Siebhülse sicher verhindert.

Die Einspritzdüse nach der DE-OS 22 08 643 weist zwar eine Siebhülse auf, bei der die zylindrische Mantelfläche, in die die Siebbohrungen münden, kleiner als der Durchmesser der Zentralbohrung in dem die Siebhülse aufnehmenden Gehäuse ist, und bei der die Stirnwand der Siebhülse geschlossen ist. Bei dieser Vorrichtung ist die Siebhülse jedoch nicht in einem Düsengehäuse, sondern in einem zusätzlich zwischen Schneckenzylinder und Düsengehäuse angeordneten Zwischengehäuse angeordnet, ist die Ausbildung der Halterung der Siebhülse nicht geeignet, die hohen Spritzdrücke aufzunehmen, ist das Gehäuse im Bereich des Ventils verlängert und sind durch den Ventilschaft und die Abstützung der Siebhülse an ihrem Austrittsende unerwünschte Hindernisse für die Strömung der Spritzgußmasse gegeben. Die genannte DE-OS kann daher keinen unmittelbaren Hinweis auf die erfindungsgemäße Lösung geben.

Auch der DE-Gm-Schrift 74 29 102, die eine Einspritzdüse mit einer Siebplatte und nicht einer Siebhülse zeigt, kann der Fachmann keinen weitergehenden Hinweis auf die Lösung nach der Erfindung entnehmen.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Einspritzdüse mit eingesetzter Siebhülse,

Fig. 2 eine teilweise in Längsrichtung geschnittene Seitenansicht der Einspritzdüse ohne Siebhülse,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die herausgenommene Siebhülse,

Fig.4 eine in der oberen Hälfte in Längsrichtung geschnittene, vergrößerte Seitenansicht der in den F i g. 1 — 3 dargestellten Siebhülse und

F i g 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 4.
Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Einspritzdüse weist ein Düsengehäuse 10 mit einer Austrittsbohrung

ίο \1 und einer daran in Richtung zum Eintrittsende anschließenden zylindrischen Zentraäbohrung 14 auf. Die Zentralbohrung 14 geht mittels einer kegelstumpfförmigen Verjüngung 16 in die Austrittsbohrung 12 über. Am Eintrittsende des Düsengehäuses 10, das an einen nicht dargestellten Plastifizierzylinder oder eine Spritzgießform anzuschließen ist, ist eine nach der Stirnseite hin offene Ringschulter 18 ausgefräst, in die ein Ringflansch 20, der am stirnseitigen Ende einer in die Zentralbohrung 14 eingesetzten Siebhülse 22 sitzt, genau eingepaßt ist.

Die Siebhülse 22 weist eine zylindrische Mantelfläche 24 und eine geschlossene, kegelförmig ausgebauchte Stirnwand 26 auf, die beide parallel zu der Innenfläche der Zentralbohrung 14 bzw. der kegelstumpfförmigen Verjüngung 16 der Bohrung verlaufen. Die verhältnismäßig weite Innenausnehmung 28 der Siebhülse 22 ist von einem verhältnismäßig dünnen Mantel 30 umgeben, der von zahlreichen gleichmäßig über seine ganze Erstreckung verteilten feinen Siebbohrungen 32 durch-

Jii setzt ist, die in die zylindrische Mantelfläche 24 münden. Zwischen den Innenwänden der Zentralbohrung 14 und der Verjüngung 16 einerseits und der Mantelfläche 24 und der Stirnwand 36 andererseits wird ein verhältnismäßig weiter, die Strömung kaum behindernder Ringkanal zur Leitung der Spritzgußmasse in die Austrittsbohrung 12 gebildet.

Im Inneren des von der kegelförmigen Stirnwand 26 gebildeten kegelförmigen Raumes 34 sammeln sich Schwerstoffe an, die in der in Richtung des Pfeils 36 ins

w Innere der Siebhülse 22 eingeführten Spritzgußmasse eventuell enthalten sind. Infolgedessen setzen sie sich nicht an den Siebbohrungen 32 fest, die somit längere Zeit freigehalten werden können.

Die Halterung der Siebhülse 22 am Düsengehäuse 10 erfolgt ausschließlich durch die Einpassung des Ringflansches 20 in die Ringschulter 18. Der sich anschließende Absatz 20a, der für eine zusätzliche Abdichtung und Zentrierung sorgt, kann vorzugsweise auch entfallen. In diesem Fall dient ausschließlich der Ringflansch 20 der Dichtung und Zentrierung, so daß sich z. B. toleranzbedingte Exzentrizitäten zwischen Ringflansch 20 und zylindrischem Düsengehäuse 10 beim Düseneinbau nicht nachteilig auswirken.

In nicht gezeigter Weise liegt die Stirnseite von Düsengehäuse 10 und Ringschulter 20 an einem anschließenden Plastifizierzylinuci oder einer Spritzgießform an, so daß die Siebhülse 22 in ihrer Lage ausreichend festgehalten wird. Sie kann sich während des Betriebes weder lösen noch bei Dekompression in den angrenzenden Plastifizierzylinder oder die Spritzgießform verschieben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1
Patentanspruch:

Einspritzdüse am Auslaßende des Schneckenzylinders einer Kunststoff-Spritzgießmsschine oder einer Heißkanal-Spritzgießform, mit einer Zentral- ϊ bohrung im Düsengehäuse der Einspritzdüse und einer in diese eingesetzten Siebhülse, die zahlreiche feine, radial verlaufende Siebbohrungen im Mantel der Siebhülse, eine mit allen Siebbohrungen in Verbindung stehende Mittelausnehmung aufweist, ίο und die in der Zentralbohrung gehalten ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: